DE10253874A1

DE10253874A1 - Verfahren zur Herstellung eines optischen Funktionsbauteils sowie Funktionsbauteil

Info

Publication number: DE10253874A1
Application number: DE2002153874
Authority: DE
Inventors: Ulrich Wegmann
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date: 2002-11-12
Filing date: 2002-11-12
Publication date: 2004-05-27

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines optischen Funktionsbauteils sowie ein zugehöriges Funktionsbauteil mit einer Frequenzwandlungsschicht (14) zur Umwandlung von elektromagnetischer Strahlung aus einem ersten Wellenlängenbereich in elektromagnetische Strahlung aus einem zweiten Wellenlängenbereich. DOLLAR A Erfindungsgemäß wird eine erste optische Komponente (10) mit einer zum Kontakt mit der Frequenzwandlungsschicht vorgesehenen ersten Kontaktfläche (12) bereitgestellt, wobei die Komponente (10) für die Strahlung des ersten Wellenlängenbereichs durchlässig ist, eine zweite optische Komponente (11) mit einer zum Kontakt mit der Frequenzwandlungsschicht vorgesehenen zweiten Kontaktfläche (13) bereitgestellt, wobei die Komponente (11) für die Strahlung des zweiten Wellenlängenbereichs durchlässig ist, eine mechanisch stabile Anordnung aus der ersten und der zweiten optischen Komponente (10, 11) gebildet, wobei ein durch die Kontaktflächen (12, 13) begrenztes Volumen durch ein frequenzwandelndes, insbesondere fluoreszierendes, Material zur Bildung einer Frequenzwandlungsschicht (14) ausgefüllt wird, und die erste optische Komponente (10) auf der der ersten Kontaktfläche (12) gegenüberliegenden Seite zur Erzeugung einer Nutzfläche (17), die in einem vorgegebenen Abstand zur Frequenzwandlungsschicht (14) liegt, materialabtragend bearbeitet. DOLLAR A Verwendung z. B. zur Herstellung von Gittersubstraten für die MoirE-Messtechnik.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines optischen Funktionsbauteils sowie ein entsprechendes Funktionsbauteil mit einer Frequenzwandlungsschicht zur Umwandlung von elektromagnetischer Strahlung aus einem ersten Wellenlängenbereich in elektromagnetische Strahlung aus einem zweiten Wellenlängenbereich.

Optische Systeme, beispielsweise mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlagen, arbeiten häufig mit Nutzwellenlängen im Ultraviolettbereich, um das erforderliche örtliche Auflösungsvermögen zu erzielen. Zur messtechnischen Erfassung von Systemparametern, beispielsweise bei der Justage von Lithographieobjektiven mikrolithographischer Projektionsbelichtungsanlagen, ist es vorteilhaft, die Nutzwellenlänge in den sichtbaren Spektralbereich umzuwandeln, da für diesen Bereich handelsübliche Detektoren, z.B. CCD-Kameras, Abbildungsoptiken usw. preiswert verfügbar sind.

Zur Umwandlung der Nutzwellenlänge in den sichtbaren Spektralbereich können fluoreszierende Substanzen bzw. Materialien verwendet werden. Fluoreszenz ist die Strahlungsemission von Atomen oder Molekülen aufgrund von Anregung durch elektromagnetische Strahlung. Die Wellenlänge der derart emittierten Strahlung ist größer als die Wellenlänge der anregenden Strahlung, somit findet grundsätzlich eine Umwandlung in Strahlung größerer Wellenlänge statt.

Zur messtechnischen Erfassung von Abbildungsfehlern bei der Justage von Lithographieobjektiven wird unter anderem die sogenannte Moiré-Messtechnik eingesetzt. Bei dieser Technik wird ein erstes optisches Gitter durch das Objektiv auf ein in der Bildebene stehendes zweites Gitter abgebildet. Dabei verhält sich die Gitterkonstante des ersten Gitters zur Gitterkonstante des zweiten Gitters wie der Abbildungsmaßstab des Objektivs. Das Bild des ersten Gitters und das zweite Gitter weisen folglich die gleiche Gitterkonstante auf. Bei der Überlagerung dieser Abbildung mit dem zweiten Gitter können sogenannte Moiré-Muster entstehen, die zur Bewertung von Abbildungsfehlern verwendet werden können. Zur Auswertung des Moiré-Musters kann dieses auf eine herkömmliche CCD-Kamera abgebildet und das derart erfasste Muster bzw. Bild mit einem Bildverarbeitungsprogramm analysiert werden. Da herkömmliche CCD-Bausteine für die entsprechenden Nutzwellenlängen von Lithographieobjektiven unempfindlich sind, muss eine Wandlung der Bildinformation in einen durch den CCD-Baustein detektierbaren Wellenlängenbereich erfolgen.

Ein bekanntes optisches Funktionsbauteil für die Moiré-Messtechnik, welches ein Gitter sowie eine Frequenzwandlungsschicht umfasst, ist folgendermaßen aufgebaut. Auf einem stabilen, für die umgewandelte Strahlung transparenten Substrat wird eine dünne Scheibe aus einem mit fluoreszierenden Substanzen dotiertem Quarzglasmaterial mit ca. 200 um Dicke angeordnet. Diese dünne Platte dient als Frequenzwand lungsschicht. An der freien Oberfläche der dünnen Quarzglasplatte befindet sich das optische Gitter, z.B. in Form einer Chrom-Linienstruktur. Die minimale Dicke des Quarzglases ist bedingt durch die benötigte Wandlungseffizienz, die näherungsweise proportional zur Schichtdicke ist. Die Wandlungseffizienz, die auch als Konvertierungseffizienz oder Konvertierungswirkungsgrad bezeichnet werden kann, kann z.B. als das Verhältnis zwischen abgegebener zu einfallender Lichtintensität definiert werden. Aufgrund der vergleichsweise hohen Dicke der Wandlungsschicht kann hier eine unerwünschte Verwaschung der Ortsinformation auftreten.

Zur Frequenzwandlung kann alternativ fluoreszierendes Material in pulver- oder granulatartiger Form verwendet werden. Die Wandlungseffizienz dieser Materialien ist typischerweise ca. 10fach höher als die von dotiertem Quarzglas. Die Dicke der Frequenzwandlungsschicht lässt sich dadurch entsprechend verringern. Diese losen Medien haben jedoch den Nachteil, dass auf ihnen direkt kein optisches Gitter aufgebracht werden kann. Üblicherweise wird folglich das optische Gitter auf einem Substrat angeordnet, welches rückseitig mit einer den Fluoreszenzstoff enthaltenden Fluoreszenzlackschicht beschichtet ist. Da die Substratdicke, beispielsweise aus Gründen der Handhabbarkeit und mechanischen Stabilität, nicht beliebig reduzierbar ist, kann hier aufgrund des Abstandes zwischen Gitter und Frequenzwandlungsschicht ebenfalls eine unerwünschte Verwaschung der Ortsinformation auftreten.

Aufgabe und Lösung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines optischen Funktionsbauteils mit einer Frequenzwandlungsschicht sowie ein zugehöriges Funktionsbauteil zu schaffen, welches Messun gen mit hoher Ortsauflösung ermöglicht und eine Frequenzwandlungsschicht mit hoher Wandlungseffizienz aufweist.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Funktionsbauteil mit den Merkmalen des Anspruchs 11. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Der Wortlaut der Ansprüche wird durch ausdrückliche Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.

Erfindungsgemäß wird bei dem Verfahren zur Herstellung eines optischen Funktionsbauteils mit einer Frequenzwandlungsschicht zur Umwandlung von elektromagnetischer Strahlung aus einem ersten Wellenlängenbereich in elektromagnetische Strahlung aus einem zweiten Wellenlängenbereich in einem ersten Schritt eine erste optischen Komponente mit einer zum Kontakt mit der Frequenzwandlungsschicht vorgesehenen ersten Kontaktfläche bereitgestellt, wobei die Komponente für die Strahlung des ersten Wellenlängenbereichs durchlässig ist.

Weiterhin wird eine zweite optische Komponente mit einer zum Kontakt mit der Frequenzwandlungsschicht vorgesehenen zweiten Kontaktfläche bereitgestellt, wobei die Komponente für die Strahlung des zweiten Wellenlängenbereichs durchlässig ist.

Anschließend wird eine mechanisch stabile Anordnung aus der ersten und der zweiten optischen Komponente gebildet, wobei ein durch die Kontaktflächen begrenztes Volumen durch ein frequenzwandelndes, insbesondere fluoreszierendes, Material zur Bildung einer Frequenzwandlungsschicht ausgefüllt wird. Die erste und die zweite Komponente werden hierbei derart gefügt, dass sich eine mechanisch stabile Anordnung ergibt, wobei die Kontaktflächen ein Volumen begrenzen, welches durch das frequenzwandelnde Material teilweise oder vollständig ausgefüllt wird.

Nachfolgend wird die erste optische Komponente auf der der ersten Kontaktfläche gegenüberliegenden Seite zur Erzeugung einer Nutzfläche, die in einem vorgegebenen Abstand zur Frequenzwandlungsschicht liegt, materialabtragend bearbeitet. Aufgrund der mechanisch stabilen Anordnung der ersten und der zweiten Komponente ist es möglich, die erste optische Komponente so weit materialabtragend zu bearbeiten, dass sich ein ggf. sehr geringer Abstand zwischen Nutzoberfläche und Frequenzwandlungsschicht ergeben kann. Die Frequenzwandlungsschicht in Verbindung mit der zweiten optischen Komponente sorgen für die Formbeständigkeit der ersten Komponente während und nach der Bearbeitung, da diese eine ausreichende Stabilität gegen Verformung und/oder Beschädigung aufgrund von Bearbeitungs- und/oder Handhabungskräften sicherstellen. Auf diese Weise können Dicken der ersten Komponente von wenigen μm erzeugt werden. Der erreichbare Oberflächenfehler der Nutzfläche hängt vom zuletzt angewandten Bearbeitungsverfahren ab und kann z.B. weniger als 5 nm oder weniger als 2 nm betragen.

In einer Weiterbildung wird mit Hilfe des frequenzwandelnden Materials eine kraftschlüssige Verbindung zwischen der ersten und der zweiten optischen Komponente hergestellt. Hierzu können beispielsweise einem herkömmlichen optischen Klebstoff bzw. Kitt Fluoreszenzstoffe in einem geeigneten Mischungsverhältnis beigemischt werden. Das Bilden einer mechanisch stabilen Anordnung aus der ersten und der zweiten optischen Komponente kann dann durch Verkitten der beiden Komponenten entlang der Kontaktflächen mit Hilfe des fluoreszierenden Kitts erfolgen. Das Verkitten ist ein übliches, gut beherrschbares Arbeitverfahren in der Optikfertigung. Gesonderte Fixierungselemente oder -maßnahmen zur stabilen Verbinding der Komponenten sind in diesen Fällen nicht nötig.

In einer Weiterbildung liegt der Abstand der Nutzfläche zur Frequenzwandlungsschicht in einem Bereich von 0.5 μm bis 50 μm , insbesondere von 1 μm bis 20 μm . Derart geringe Abstände sind beispielsweise bei der Moiré-Messtechnik vorteilhaft, da die Frequenzwandlung in möglichst geringem Abstand hinter einer Gitterebene bzw. in der Gitterebene stattfinden sollte, um eine unerwünschte Verwaschung der Ortsinformation zu vermeiden oder zu minimieren. Wenn Beugungsgitter, zum Beispiel zur messtechnischen Erfassung von Abbildungsfehlern bei der Justage von Lithographieobjektiven, eingesetzt werden, kann der Abstand insbesondere so gewählt werden, dass die Frequenzwandlungsschicht im Bereich der Talbot-Ebene des Beugungsgitters liegt. In der Talbot-Ebene tritt eine Selbstabbildung des Beugungsgitters auf, wobei der richtige Abstand sich hierbei unter anderem aus der verwendeten Wellenlänge und der Gitterkonstanten ergibt.

Vorzugsweise liegt der erste Wellenlängenbereich im Ultraviolettbereich, insbesondere in einem Bereich von ca. 120 nm bis ca. 400 nm, und der zweite Wellenlängenbereich im sichtbaren Bereich, insbesondere in einem Bereich von ca. 500 nm bis ca. 700 nm. Der erste Wellenlängenbereich ermöglicht eine hohe Ortsauflösung, beispielsweise bei der Vermessung von mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlagen. Für den zweiten Wellenlängenbereich existieren herkömmliche, preiswerte Detektor-Komponenten.

Als Material für die erste und/oder die zweite Komponente ist beispielsweise synthetisches Quarzglas oder ein Fluoridkristallmaterial, zum Beispiel Kalziumfluorid, gut geeignet.

In einer Weiterbildung des Verfahrens wird an der Nutzfläche ein optisches Gitter, insbesondere ein Schwarzchromgitter, erzeugt. Optische Gitter eignen sich beispielsweise für die Moiré-Messtechnik oder für interferometrische Verfahren zur Vermessung von Abbildungsfehlern. Da die Nutzfläche wie jede andere freie Oberfläche aus dem Material der ersten Komponente behandelt werden kann, sind auch andere Mustererzeugungsverfahren möglich, z.B. Ritzen und/oder lithographische Verfahren.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die erste und/oder die zweite optische Komponente eine planparallele Platte. Derartige Platten sind verfügbar, preiswert und eignen sich gut zur Herstellung optischer Funktionsbauteile, beispielsweise optischer Gitter, da sie mit Standardprozessen leicht zu bearbeiten sind. Alternativ weisen die erste und die zweite optische Komponente gekrümmte Kontaktflächen auf, die zueinander komplementär sein können, um Frequenzwandlungsschichten mit gleichförmiger Dicke zu ermöglichen.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung liegt die Dicke der Frequenzwandlungsschicht in einem Bereich von 1 μm bis 50 μm , insbesondere von 2 μm bis 20 μm . Dies verhindert weitgehend eine störende Verwaschung von Ortsinformation, beispielsweise bei Verwendung eines optischen Gitters auf der Nutzfläche, und stellt gleichzeitig eine ausreichende Wandlungseffizienz sicher.

Wenn eine konstante Wandlungseffizienz über die gesamte Fläche der Frequenzwandlungsschicht gewünscht wird, ist es vorteilhaft, wenn diese eine konstante Dicke aufweist. Sollen gezielt einzelne Bereiche verstärkt bzw. gedämpft werden, kann dies mit Hilfe einer nichtkonstanten Dicke der Frequenzwandlungsschicht erreicht werden, wobei Bereiche größerer Dicke verstärkt und Bereiche kleinerer Dicke gedämpft werden.

Die Dicke der Frequenzwandlungsschicht kann über Abstandshalter bestimmt werden, die zwischen die erste und zweite Kontaktfläche eingebracht werden. Diese können beispielsweise aus Glasfaserstücken mit dem gewünschten Durchmesser, Latexkügelchen o. dgl. bestehen. Al ternativ kann die Dicke beispielsweise durch entsprechende Fixierung der ersten und der zweiten Komponente an einer anderen Stelle erfolgen.

Die vorstehenden und weitere Merkmale gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich alleine oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei Ausführungsformen der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Vorteilhafte, nachfolgend beschriebene Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt, in denen zeigen:
1 ein schematisches Schnittbild einer Anordnung aus einer ersten planparallelen Platte, die mit Hilfe einer fluoreszierenden Kittschicht mit einer zweiten planparallelen Platte verbunden ist, vor der materialabtragenden Bearbeitung,
2 ein schematisches Schnittbild einer ersten Ausführungsform eines optischen Funktionsbauteils für die Moiré-Messtechnik,
3 ein schematisches Schnittbild einer zweiten Ausführungsform eines optischen Funktionsbauteils für die Moiré-Messtechnik,
4 eine Anordnung mit einer einseitig gekrümmten Platte, die mit Hilfe einer fluoreszierenden Kittschicht mit einer gekrümmten Kontaktfläche einer linsenförmigen Komponente verbunden ist, und
5 ein optisches Funktionsbauteil mit gekrümmter Frequezwandlungsschicht und gekrümmter Nutzfläche.
1 zeigt ein schematisches Schnittbild einer mechanisch stabilen Anordnung aus einer ersten planparallelen Platte 10 und einer zweiten planparallelen Platte 11. Die planparallelen Platten 10 und 11 sind herkömmliche optische Komponenten für die Verwendung im Bereich der Mikrolithographie, die für UV-Licht bis hinunter zu 157 nm und weniger und sichtbares Licht durchlässig sind. Ihre äußeren Abmessungen betragen ca. 40 × 40 mm².
Zur Bildung der gezeigten mechanisch stabilen Anordnung wird auf mindestens eine ebene Kontaktfläche 12 bzw. 13 der beiden Platten 10 oder 11 ein geeigneter optischer Kitt aufgetragen, der mit mindestens einer fluoreszierenden Substanz homogen vermengt worden ist. Abstandshalter 15, in Form von Glasfaserstücken mit geeigneten Abmessungen, sind dem Gemisch beigefügt. Die beiden Platten 10 und 11 werden anschließend derart gefügt, dass sich ihre jeweiligen Kontaktflächen 12 und 13 weitgehend parallel zueinander gegenüberliegen. Der optische Kitt wird bis zum Erreichen des gewünschten Abstands von ca. 10 μm, der durch die Abstandshalter 15 bestimmt wird, herausgedrückt. Zur Beseitigung von Bläschenbildung kann es nützlich sein, die gesamte Anordnung zu evakuieren.
Es entsteht eine fluoreszierende Kittschicht 14 mit einer gleichmäßigen Dicke von ca. 10 μm, welche die erste ebene Kontaktfläche 12 und die zweite ebene Kontaktfläche 13 der Platten 10 und 11 kraftschlüssig miteinander verbindet, wobei ein durch die Kontaktflächen 12 und 13 begrenztes Volumen im wesentlichen vollständig durch die Kittschicht 14 zur Bildung einer Frequenzwandlungsschicht ausgefüllt wird.
Nach einer Aushärtezeit wird die der ersten Kontaktfläche 12 gegenüberliegende Seite 16 der ersten Platte 10, d.h. die freie Oberfläche der Platte 10, zur Erzeugung einer Nutzfläche z.B. durch Schleifen und/oder Polieren materialabtragend bearbeitet. Dies geschieht so lange, bis sich ein gewünschter Abstand der Nutzfläche zur Frequenzwandlungsschicht von beispielsweise ca. 5 μm eingestellt hat. Der Oberflächenfehler der Nutzfläche beträgt nach der Bearbeitung, wobei in einem letzten Bearbeitungsschritt ein Poliervorgang erfolgt, weniger als 2 nm.
2 zeigt die Anordnung von 1 nach der materialabtragenden Bearbeitung. Auf der Nutzfläche 17 wurde mit einem herkömmlichen Verfahren ein optisches Gitter 18 aufgebracht. Die Gitterkonstante des Gitters 17 beträgt ca. 1000 Linien/mm.
Die derart bearbeitete Anordnung dient als optisches Funktionsbauteil für die Moiré-Messtechnik zur Beurteilung von Abbildungsfehlern von Lithographieobjektiven mikrolithographischer Projektionsbelichtungsanlagen. Durch den geringen Abstand zwischen der Gitterebene, d.h. der Ebenen der Nutzfläche 17, und der Frequenzwandlungsschicht tritt praktisch keine Verwaschung der in der Gitterebene vorhandenen Ortsinformation auf. Durch die Verwendung von fluoreszierendem Material in pulver- oder granulatartiger Form kann die Schichtdicke der Frequenzwandlungsschicht im Vergleich zur Verwendung von Quarzglas gering dimensioniert werden, was eine Verwaschung der Ortsinformation durch die Frequenzwandlungsschicht minimiert oder verhindert.
3 zeigt eine alternative Ausführungsform des in 1 gezeigten optischen Funktionsbauteils für die Moiré-Messtechnik. Die erste Komponente 10 weist zur Aufnahme der mindestens einen fluoreszierenden Substanz und der Abstandshalter mittig eine gleichmäßige, kreisrunde Vertiefung von ca. 10 μm Tiefe auf. Der Boden dieser Vertiefung bildet die erste Kontaktfläche 12. Ein durch diese Vertiefung in Kombination mit der zweiten Kontaktfläche 13 gebildetes Volumen wird vollständig durch die mindestens eine fluoreszierende Substanz ausgefüllt. Es entsteht so eine Frequenzwandlungsschicht mit einer Dicke von ca. 10 μm, deren Form und Dicke durch die Form und Tiefe der Vertiefung bestimmt wird.
Die erste Komponente 10 wird mit der zweiten Komponente 11 außerhalb der Vertiefung verkittet bzw. verklebt oder auf andere Weise z.B durch Klemmen verbunden. Eine Vermischung der fluoreszierenden Substanzen mit optischen Klebstoffen ist daher bei dieser Ausführungsform nicht zwingend notwendig, was zu einer Erhöhung der Wandlungseffizienz der Frequenzwandlungsschicht genutzt werden kann, da keine Klebstoffanteile, die nicht zur Frequenzwandlung betragen, in der Frequenzwandlungsschicht enthalten sein müssen. Weiterhin können auch flüssige fluoreszierende Substanzen verwendet werden, insbesondere in Form einer fluoreszierenden Suspension, bei der die fluoreszierenden Stoffe bzw. Teilchen in einer Trägerflüssigkeit verteilt sind, die bei Nachlassen der Fluoreszenz einfach erneuert werden können. Die Abstandhalter 15 können zur Stabilisierung des sehr dünnen Materials über der Wandlerschicht nützlich sein, sind aber nicht zwingend erforderlich. Es gibt andere Ausführungsformen, bei denen keine Abstandhalter vorgesehen sind.
4 zeigt eine mechanisch stabile Anordnung aus einem ersten, kreisrunden optischen Bauteil 20, das mit Hilfe einer fluoreszierenden Kittschicht 24 mit einer bikonvexen Linse 21 kraftschlüssig verbunden ist. Die Bildung der gezeigten Anordnung erfolgt in Analogie zur oben beschriebenen Ausführungsform. Das erste optische Bauteil weist eine gekrümmte, konkave Kontaktfläche 22 auf, die kraftschlüssig mit der Kittschicht 24 verbunden ist. Die Linse 21, die das zweite optisches Bauteil darstellt, weist eine zu der ersten Kontaktfläche 22 komplementäre, konvexe Kontaktfläche 23 auf, die kraftschlüssig mit der Kittschicht 24 ver bunden ist. Der Abstand zwischen den Kontaktflächen 22 und 23 wird durch Abstandshalter 25 bestimmt, die in der Kittschicht 24 enthalten sind.
Eine der ersten Kontaktfläche 22 gegenüberliegende freie, ebene Oberfläche 26 des ersten Bauteils 20 wird zur Erzeugung einer konvexen Nutzfläche 27 z.B. durch Schleifen und/oder Polieren materialabtragend bearbeitet. Dies geschieht so lange, bis sich ein gleichmäßiger, gewünschter Abstand von z.B. ca. 10 μm zwischen der konvexen Nutzfläche 27 und der Kitt- bzw. Frequenzwandlungsschicht 24 eingestellt hat.
5 zeigt die Anordnung von 1 nach der materialabtragenden Bearbeitung. Das dargestellte optische Funktionsbauteil ist eine bikonvexe Linse, bei der ein definierter Abstand zwischen der konvexen Nutzfläche 27 und der Frequenzwandlungsschicht 24 besteht. An oder auf der Nutzfläche kann eine Gitterstruktur ausgebildet sein. Das Funktionsbauteil kann beispielsweise für die Messtechnik im Bereich der Vermessung mikrolithographischer Projektionsbelichtungsanlagen eingesetzt werden.

Claims

Verfahren zur Herstellung eines optischen Funktionsbauteils mit einer Frequenzwandlungsschicht zur Umwandlung von elektromagnetischer Strahlung aus einem ersten Wellenlängenbereich in Licht aus einem zweiten Wellenlängenbereich, das Verfahren mit folgenden Schritten: – Bereitstellen einer ersten optischen Komponente mit einer zum Kontakt mit der Frequenzwandlungsschicht vorgesehenen ersten Kontaktfläche, wobei die Komponente für die Strahlung des ersten Wellenlängenbereichs durchlässig ist, – Bereitstellen einer zweiten optischen Komponente mit einer zum Kontakt mit der Frequenzwandlungsschicht vorgesehenen zweiten Kontaktfläche, wobei die Komponente für die Strahlung des zweiten Wellenlängenbereichs durchlässig ist, – Bilden einer mechanisch stabilen Anordnung aus der ersten und der zweiten optischen Komponente, wobei ein durch die Kontaktflächen begrenztes Volumen durch ein frequenzwandelndes, insbesondere fluoreszierendes, Material zur Bildung einer Frequenzwandlungsschicht ausgefüllt wird, und – materialabtragendes Bearbeiten der ersten optischen Komponente auf der der ersten Kontaktfläche gegenüberliegenden Seite zur Erzeugung einer Nutzfläche, die in einem vorgegebenen Abstand zur Frequenzwandlungsschicht liegt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mit Hilfe des frequenzwandelnden Materials eine kraftschlüssige Verbindung zwischen der ersten und der zweiten optischen Komponente hergestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand der Nutzfläche zur Frequenzwandlungsschicht in einem Bereich von 0.5 μm bis 50 μm , insbesondere von 1 μm bis 20 μm , liegt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Wellenlängenbereich im Ultraviolettbereich, insbesondere in einem Bereich von ca. 120 nm bis ca. 400 nm, und der zweite Wellenlängenbereich im sichtbaren Bereich, insbesondere in einem Bereich von ca. 500 nm bis ca. 700 nm liegt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Nutzfläche ein optisches Gitter, insbesondere ein Chromgitter, erzeugt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und/oder die zweite optische Komponente eine planparallele Platte ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite optische Komponente gekrümmte, zueinander komplementäre Kontaktflächen aufweisen.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke der Frequenzwandlungsschicht in einem Bereich von 1 μm bis 50 μm , insbesondere von 2 μm bis 20 μm , liegt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenzwandlungsschicht eine konstante Dicke aufweist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke der Frequenzwandlungsschicht über Abstandshalter bestimmt wird, die zwischen die erste und zweite Kontaktfläche eingebracht werden.
Optisches Funktionsbauteil mit einer Nutzfläche (17, 27) und einer Frequenzwandlungsschicht (14, 24) zur Umwandlung von elektromagnetischer Strahlung aus einem ersten Wellenlängenbereich in elektromagnetische Strahlung aus einem zweiten Wellenlängenbereich, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Nutzfläche (17, 27) und der Frequenzwandlungsschicht (14, 24) ein Abstand im Bereich von 0.5 μm bis 50 μm liegt.
Optisches Funktionsbauteil nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass an der Nutzfläche ein optisches Gitter (18) angebracht ist.
Optisches Funktionsbauteil nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke der Frequenzwandlungsschicht (14, 24) in einem Bereich von 1 μm bis 50 μm , insbesondere von 2 μm bis 20 μm , liegt.
Optisches Funktionsbauteil nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Nutzfläche eine freie Fläche einer planparallelen Platte (10, 20) ist, wobei eine der Nutzfläche gegenüberliegende Kontaktfläche (12, 22) der Platte mit der Frequenzwandlungsschicht (14, 24) in Kontakt steht.
Optisches Funktionsbauteil nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenzwandlungsschicht (14, 24) durch einen optischen Kitt gebildet wird, dem mindestens eine fluoreszierende Substanz zugesetzt ist.
Optisches Funktionsbauteil nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenzwandlungsschicht (14, 24) eine konstante Dicke aufweist.
Optisches Funktionsbauteil nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenzwandlungsschicht (14, 24) durch eine fluoreszierende Suspension gebildet wird.
Optisches Funktionsbauteil nach einem der Ansprüche 11 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenzwandlungsschicht (14, 24) Abstandhalter (15, 25) zur Einstellung eines Abstandes zwischen den die Frequenzwandlungsschicht begrenzenden optischen Komponenten aufweist.
Optisches Funktionsbauteil nach einem der Ansprüche 11 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Wellenlängenbereich im Ultraviolettbereich, insbesondere in einem Bereich von ca. 120 nm bis ca. 400 nm, und der zweite Wellenlängenbereich im sichtbaren Bereich, insbesondere in einem Bereich von ca. 500 nm bis ca. 700 nm liegt.